在不銹鋼行業(yè)，眾多企業(yè)也開啟了減碳路線，成立了碳中和辦公室，尋求效率和減碳的雙重平衡。李新創(chuàng)建議，不銹鋼產業(yè)要實現深度脫碳的途徑，可以運用氫能冶煉、電解還原、氧氣高爐及非高爐冶煉、生物質能利用、CCS/CCUS等技術，其中，氫冶金將成為未來我國鋼鐵工業(yè)的綠色低碳發(fā)展重要技術路線。
不銹鋼行業(yè)機遇和挑戰(zhàn)并存
10月14日，由中關村不銹及特種合金新材料產業(yè)技術創(chuàng)新聯盟（以下簡稱“聯盟”）主辦的“2021(第二屆)中國不銹鋼及特種合金新材料產業(yè)高端論壇”召開，世界鋼鐵協(xié)會北京代表處首席代表鐘紹良在論壇上表示，我國不銹鋼產銷量逐年穩(wěn)步提升，占全球份額的一半以上，顯示出龐大的市場活力。在所有的金屬和非金屬材料中，不銹鋼擁有無以倫比的、獨特的物理和化學性能，以及優(yōu)異的環(huán)境性能。根據世界鋼鐵協(xié)會的測算，全球每噸鋼的平均碳排放約為1.85噸，而不銹鋼的噸鋼碳排放約為2.23噸，僅比碳鋼高0.4噸左右，其中64%即1.42噸是由鐵合金作為原料帶入的，0.47噸來自電力消耗。
鐘紹良分析，盡管每噸不銹鋼的碳排放略高于碳鋼，但是如果考慮到耐用性能，不銹鋼的環(huán)境優(yōu)勢更為明顯。以一個典型的建筑或機械結構為例，為了實現150年的結構壽命，如果使用鋁合金，每噸功能結構在150年中需要排放8.5噸二氧化碳，如果使用碳鋼，則只需排放4.3噸，而如果使用不銹鋼，僅需排放3.3噸。因此，采用不銹鋼有利于減少產品在整個生命周期中的環(huán)境影響，同時有利于實現全生命周期成本最小化，其超強的耐用性可以使產品的全生命周期成本比同類材料減少30%左右。
鐘紹良表示，與碳鋼相比，不銹鋼在中國乃至全球的發(fā)展空間仍然巨大。中國是全球不銹鋼的生產和消費中心，現在也是全球領先的不銹鋼技術和產品創(chuàng)新中心。2021年上半年，全球不銹鋼產量達到2903萬噸，創(chuàng)歷史新高，其中中國占56%，整個亞洲地區(qū)的產量比重更是達到70%，成為名副其實的全球不銹鋼生產中心。碳達峰、碳中和是我們進入新世紀20年代后面臨的全新的、歷史性的挑戰(zhàn)，鋼鐵的生產和應用技術面臨著革命性的更新換代，對不銹鋼行業(yè)而言，機遇大于挑戰(zhàn)，不銹鋼和特種合金行業(yè)擁有更加光明的發(fā)展前景。
不銹鋼企業(yè)開啟減碳行動
面對碳達峰、碳中和目標，鋼鐵行業(yè)已經做出了積極行動。
當前，不銹鋼生產原料種類多、工藝流程多，以太鋼、酒鋼等企業(yè)為代表的傳統(tǒng)長流程工藝，多采用高爐+電爐/鐵水脫磷+AOD冶煉工藝，以鐵礦、廢不銹鋼、冷料鐵合金為原料生產，也是碳鋼和不銹鋼聯合生產企業(yè)的典型配置；以鞍鋼聯眾為代表的傳統(tǒng)短流程工藝，采用電爐+AOD冶煉工藝，以不銹廢鋼和冷料鐵合金為主要原料。以青山控股、北港新材料、寶鋼德盛等企業(yè)為代表的創(chuàng)新型工藝流程，采用RKEF鎳鐵冶煉+不銹鋼冶煉工藝，以紅土鎳礦為原料，鎳鐵水熱送入爐，開創(chuàng)了不銹鋼低成本冶煉新工藝。
廣西北港新材料有限公司黨委書記、董事長、總經理潘料庭介紹了基于紅土鎳礦冶煉不銹鋼的低碳路線，潘料庭表示，2005年以后，以紅土鎳礦為原料，以燒結、高爐，回轉窯，礦熱爐為關鍵設備的鎳生鐵工藝的出現，使得不銹鋼的冶煉工藝變?yōu)橐詿Y+高爐+AOD的生產工藝和RKEF+AOD的生產工藝為主，給不銹鋼的生產帶來革命性變化，使得不銹鋼產量得到提高，成本極大降低。紅土鎳礦冶煉不銹鋼的生產工藝使用大量的廢鋼，余熱發(fā)電，鐵水熱送，能源集中管理等多項節(jié)能措施，實現能耗總量及能耗強度雙控，達到了減碳的生產目的。
潘料庭分析，現有的紅土鎳礦冶煉不銹鋼工藝還不夠健全，還存在能源結構高煤炭化、流程長、能耗高、裝備落后、生產過程能源利用低等問題，未來可以多利用廢鋼融入到現有生產工藝生產，采用多種合金（鎳鉻錳）+煉鋼一體化生產。
太原鋼鐵（集團）有限公司總工程師李建民介紹，碳達峰、碳中和將對中國不銹鋼生產和消費產生長遠而深刻的影響，太鋼積極布局推進碳達峰、碳中和行動，成立碳中和辦公室，謀劃在“十四五”期間實現碳達峰和碳減排，太鋼擬采取優(yōu)化能源結構、極致提高能效水平、制定不銹鋼低碳制造路線圖、開發(fā)綠色長效產品、開發(fā)新能源等措施，統(tǒng)籌考慮現有產線專業(yè)化整合、新增產線高標準建設，和以碳評估為基礎的兼并重組等路徑，實現以能效極致提升、工藝技術創(chuàng)新和產線分工優(yōu)化為抓手的有效碳減排。
低碳統(tǒng)領不銹鋼行業(yè)高質量發(fā)展
關于不銹鋼行業(yè)碳達峰及降碳路徑，李新創(chuàng)建議，要深入推動布局優(yōu)化，大力推動兼并重組，科學優(yōu)化生產力布局。著重推動工藝流程結構調整，繼續(xù)大幅壓減環(huán)境敏感地區(qū)長流程鋼鐵產能；鼓勵有序發(fā)展短流程煉鋼。加強國際產能合作，有序引導優(yōu)勢企業(yè)“走出去”，建立不銹鋼生產所需原燃料和合金產品供應基地。促進供需更高水平動態(tài)平衡，嚴格執(zhí)行產能置換辦法，加大長流程減量置換的比例，鼓勵發(fā)展不銹鋼短流程工藝。繼續(xù)嚴格執(zhí)行禁止新增鋼鐵產能有關規(guī)定，嚴肅查處違法違規(guī)行為。差別化管控不銹鋼粗鋼產量，防止產量快速增長。
李新創(chuàng)表示，鋼鐵行業(yè)要推動節(jié)能及能效提升，推廣先進適用節(jié)能低碳技術，不銹鋼生產工藝流程多，企業(yè)數量也多，節(jié)能低碳發(fā)展水平差異大，通過推廣普及成熟可行的節(jié)能降碳技術，以及采用先進節(jié)能降碳技術，仍將較大程度提升行業(yè)整體低碳發(fā)展水平。提高余熱余能自發(fā)電率，重視鋼鐵能源轉換功能，促進高能效轉化工藝、裝備、管理技術創(chuàng)新開發(fā)，提高礦熱爐、高爐、電爐、AOD爐、加熱爐等余熱余能資源利用效率，減少外購能源，提高余熱余能自發(fā)電率。進一步推廣實施能源管控中心，開展碳排放信息管控平臺建設，利用數字化、智能化技術實現生產裝備智能化管控等。
李新創(chuàng)建議，鋼鐵產業(yè)要優(yōu)化用能及流程結構，原燃料結構優(yōu)化，采取精料方針，穩(wěn)定原料質量；加大爐料內廢鋼和不銹廢鋼使用比例；促進生產設備先進化、大型化，強化精細化管理和操作等，實現固體燃料消耗進一步降低，降低化石能源消耗產生的碳排放。鼓勵短流程電爐不銹鋼發(fā)展，加大廢鋼資源尤其是不銹廢鋼的回收利用，鼓勵先進電爐鋼技術推廣應用，提高電爐短流程鋼生產效率；提高電爐不銹鋼比例是降低行業(yè)碳排放的重要途徑。提高新能源及可再生能源利用，加快發(fā)展非化石能源，提高新能源和可再生能源的利用，積極推進清潔能源替代，實現多能互補，提高綠電比例。
鋼鐵企業(yè)要應用突破性低碳技術，實現深度脫碳的途徑。李新創(chuàng)表示，要運用氫能冶煉、電解還原、氧氣高爐及非高爐冶煉、生物質能利用、CCS/CCUS技術，現階段，生物質能不具備大規(guī)模利用的條件，電解技術仍處于實驗基礎研究階段，因此，氫能冶煉、氧氣高爐及非高爐冶煉、CCS/CCUS是重點。
李新創(chuàng)強調，氫冶金將成為未來我國鋼鐵工業(yè)的綠色低碳發(fā)展重要技術路線，更多企業(yè)逐步開展技術研發(fā)與應用，但氫氣來源、低成本綠色制氫技術仍是未來限制氫冶金發(fā)展應用的重要因素。從各國氫冶金應用實踐及遠景規(guī)劃來看,發(fā)展高爐富氫冶煉和氫基直接還原工藝是氫冶金技術的重要方向和趨勢，未來應用比例及規(guī)模不斷擴大。